(整理)山东建筑大学《钢结构》重点

第一章、

1、钢结构的特点（1）、钢结构材料的质量轻、强度高（2）、材质均匀，和力学计算的假定比较符合（3）、钢结构制造简便，施工周期短，可拆卸（4）、塑性和韧性好（5）、密闭性好（6）、钢材耐腐蚀性差（7）、钢材耐热但不耐火

第二章

1、钢材的破坏形式（1）、塑性破坏：破坏前有明显的变形，破坏历时时间长，可以采取补救措施。（2）、脆性破坏：破坏前没有明显的变形，破坏发生突然，没有机会补救。

2、钢材的机械性能（1）、强度在静载、常温条件下，对钢材标准试件一次单项均匀拉伸试验是机械性能试验中最具代表性的。它可以得到反应钢材强度和韧性的几项主要机械性能指标。（2）、塑性是指钢材破坏前产生塑性变形的能力，可由静力拉伸试验得到的机械性能指标伸长率和截面收缩率来衡量。尤其是截面收缩率可反应钢材在三向拉应力状态下的最大塑性变形能力。（3）、冲击韧性：在动力荷载作用下，材料吸收能量的能力。韧性是钢材强度和塑性的综合指标。衡量冲击韧性的指标：冲击功。（4）、冷弯性能指钢材在冷加工（常温下加工）产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标

3、化学成分对钢材的影响

（1）碳（C）：钢材强度的主要来源，但是随其含量增加，强度增加，塑性降低，可焊性降低，抗腐蚀性降低。一般控制在0.12％～0.2%，在0.2％以下时，可焊性良好

（2）硫（S）是一种有害元素，降低钢材的塑性、韧性、可焊性、抗锈蚀性等，在高温时使钢材变脆，即热脆。因此，钢材中硫的含量不得超过0.05%，在焊接结构中不超过0.045%。（3）磷(P) 既是有害元素也是能利用的合金元素。磷是碳素钢中的杂质，

它在低温下使钢变脆，这种现象称为

冷脆。在高温时磷也能使钢减少塑性。

但磷能提高钢的强度和抗锈蚀能力。

（4）氧(O)、氮(N)也是有害杂质，在

金属熔化的状态下可以从空气中进

入。氧能使钢热脆，其作用比硫剧烈，

氮能使钢冷脆，与磷相似。

4、温度的影响 100℃以内对钢材

性能无影响；100℃以上随温度升高，

总的趋势是强度、弹性模量降低，塑

性增大；250℃左右抗拉强度略有提

高，塑性和韧性降低，脆性增加——

蓝脆现象。该温度区段称为“蓝脆

区”；250～350℃在应力不变的情况

下，钢材以很缓慢的速度继续变形

——徐变现象。600℃左右弹性模量趋

于零，承载能力几乎完全丧失。

5、复杂应力作用的影响

假定：1. 材料由弹性转入塑性的强度

来表达；

即由弹性转入塑性。

弹性状态

塑性状态

三向主应力

进入塑性，呈现脆性破坏

《规范》中钢材的抗剪强度设计值

取

7、钢材的牌号

A级：保证抗拉强度、屈服点和伸长

率及硫、磷含量

B、C、D级：保证抗拉强度、屈服点、

伸长率、冷弯和冲击韧性（分别为

20℃、0 ℃、-20℃）及碳、硅、锰、

硫、磷含量

E级：除满足D级的要求外，还要求

-40℃时的冲击韧性

Q235钢是《设计规范》推荐采用的钢

材它的质量等级为A、B、C、D四级

y

red

f

<

σ

y

red

f

≥

σ

v

f

y

f

58

.0

8、钢材的选用要求：《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定：

承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。对需要验算疲劳的非焊接结构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。

9、（1）工字钢普通工字钢Ⅰ20a （2）槽钢 [ 32b（3）H型钢 HW300×300×10×15 T型钢TW150×300×10×15（4）角钢L125×10 L125×80×10（5）钢管φ400×6

第三章

1、钢结构的设计方法：以概率理论为基础的极限状态设计方法

结构的极限状态：（1）承载能力极限状态（2）正常使用极限状态

计算疲劳仍采用容许应力幅法

计算强度、稳定、连接用荷载设计值计算疲劳、变形用荷载标准值

对于直接承受动力荷载的结构：在计算强度和稳定时，动载设计值应乘动力系数；在计算疲劳和变形时，动载标准值不应乘动力系数。

2、产生疲劳的原因：（1）连续反复荷载（2）材料局部缺陷（工艺微裂纹、焊缝夹渣）

影响疲劳强度的主要因素： 1、应力比ρ2、应力幅3、应力集中的影响4、应力循环次数的影响

疲劳计算仍采用容许应力幅法

第四章

1、钢结构连接方法：焊接连接、铆钉连接、螺栓连接、轻型钢结构用的紧固件连接

2、普通螺栓A级、B级螺栓材料性能为8.8级表示螺栓成品的抗拉强度下限值为800N/mm2屈强比为0.8；C级螺栓材料性能为4.6级或4.8级表示螺栓成品的抗拉强度下限值为400N/mm2屈强比为0.6或0.8

3、高强螺栓：按传力机理分摩擦型高强螺栓、承压型高强螺栓

a.摩擦型高强螺栓：只依靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过接触面摩擦力作为设计准则

b.承压型高强螺栓：允许接触面滑移，以连接达到破坏的极限承载力作为设计准则

4、焊条的选择原则：选择手工电弧焊条型号首先应与主体金属强度匹配确定焊条系列，即两者的机械性能应相适应。当不同强度的钢材连接时，采用与低强度钢材相适应的焊条系列，即可以满足强度等方面的要求并且较经济。然后再结合钢材的牌号、结构的重要性、焊接位置和焊条工艺性能等选择具体型号。

5、

①、按受力方向分：（1）对接焊缝：正对接焊缝、斜对接焊缝（2）角焊缝：正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝②、按长度方向的布置分：（1）连续角焊缝：受力性能较好，主要的角焊缝形式（2）间断角焊缝：容易引起应力集中只能用于一些次要③、构件的连接或受力很小的连接中

6

对接焊缝

角焊缝